风扇散热最佳控制方法及系统技术方案

本发明专利技术属于散热风扇技术领域，具体公开了一种风扇散热最佳控制方法及系统，该控制方法通过安装风扇，使其朝向最优散热温度采样点；获取最优散热温度采样点的温度信号，计算最优散热温度采样点相邻时间段对应的温度斜率值，当温度斜率值大于阈值，则按照风扇额定功率的50％启动风扇；根据最优散热温度采样点的温度信号、风扇输出功率和设备剩余电量信息，建立目标函数；依据目标函数，根据最优散热温度采样点的温度变化和设备剩余电量的电量变化，输出风扇转速控制信号并发送至风扇控制端。采用本技术方案，控制风扇集中对最优散热温度采样点散热，散热效果更好，且自动控制风扇转速，实现风扇功耗与散热间的平衡。现风扇功耗与散热间的平衡。现风扇功耗与散热间的平衡。

【技术实现步骤摘要】
风扇散热最佳控制方法及系统


[0001]本专利技术属于散热风扇
，涉及一种风扇散热最佳控制方法及系统。

技术介绍

[0002]随着社会科技的发展，电子设备需求量越来越大，功能越来越复杂，例如应用越来越广泛的VR(Virtual Reality，虚拟现实)设备。由于VR设备结构复杂，硬件器件较多，应用程序繁杂，运行数据庞大，导致其存在非常大的散热问题。
[0003]VR程序在运行时，VR设备中的CPU(central processing unit，中央处理器)、GPU(graphics processing unit，图形处理器)、LCD(Liquid Crystal Display液晶显示器)及其他器件功耗较大，易造成器件过热。且VR设备本身的结构比较密封，自行散热效果较差，需要外部散热设备(如风扇)进行辅助散热，从而保证长久的运行时间。
[0004]但是，目前的风扇散热设备，通常是利用温度采集器检测设备上某一处的温度信号，然后根据采集的温度信号控制风扇启动某一档位转速，散热效果不佳。而风扇属于功率较大的外设，需要考虑风扇本身的功耗，如何保障在将VR设备温度控制适宜的情况下，让风扇工作功耗合理，避免风扇能耗过大而影响VR设备的使用时长，成为如今仍待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种风扇散热最佳控制方法及系统，获取最优散热温度采样点，优化散热效果。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术的基础方案为：一种最优散热温度采样点获取方法，包括如下步骤：
[0007]在待散热设备上设置多个温度采样点，运行待散热设备并持续一定时间,间隔采集温度采样点的温度信号；
[0008]计算各个温度采样点q第j个采样间隔对应的温度信号变化的温度斜率值K
qj
，j为采样间隔序号，j为正整数，q为温度采样点的编号，q为正整数；
[0009]对温度采样点q的第1个至第j个温度斜率值求和，随着采样间隔从1到j的增加，得到j个温度斜率的和值；
[0010]提取每个温度采样点中j个温度斜率和值的最小值并排序，将该排序中最小的n个温度斜率和值对应的温度采样点作为最优散热温度采样点，n为正整数。
[0011]本基础方案的工作原理和有益效果在于：本方案采集待散热设备上多处位置的温度信号，并对各温度采样点的温度信号进行分析处理，获取最优散热温度采样点，准确找到热敏和冷却源头，利于散热规划，针对最优散热温度采样点进行散热，以保证散热效果的同时降低风扇功耗。
[0012]进一步，计算各个温度采样点相邻时间间隔对应的温度斜率值的方法如下：
[0013][0014]ΔT
qj
＝T
j+1
‑
T
j
[0015]ΔW
qj
＝W
j+1
‑
W
j
[0016]其中，K
qj
代表第q个温度采样点的第j个斜率值，ΔT
qj
表示第q个温度采样点的第j+1个时间点与第j个时间点间的温度差，ΔW
qj
表示第q个温度采样点的第j+1个时间段与第j个时间段间的时间差，j为整数且≥1。
[0017]操作简单，便于使用。
[0018]进一步，计算得到温度采样点的F(i,j,q)的方法如下：
[0019][0020]其中，F(i,j,q)代表第q个温度采样点的第i个温度斜率值至第j个温度斜率值的和值，q表示温度采样点的序号，i，j均为采样间隔序号，m为采样间隔，TP
q
表示第q个温度采样点，表示能采样的最大次数，表示TP
q
在采样周期K1的情况下，第m次采样的温度斜率。
[0021]计算温度采样点的F(i,j,q)，易于后续使用。
[0022]本专利技术还提供一种基于本专利技术所述方法的风扇散热最佳控制方法，包括如下步骤：
[0023]安装风扇，使其朝向最优散热温度采样点；
[0024]获取最优散热温度采样点的温度信号，计算最优散热温度采样点相邻时间段对应的温度斜率值，当温度斜率值大于阈值，则按照风扇额定功率的50％启动风扇；
[0025]根据最优散热温度采样点的温度信号、风扇输出功率和设备剩余电量信息，建立目标函数；
[0026]依据目标函数，根据最优散热温度采样点的温度变化和设备剩余电量的电量变化，输出风扇转速控制信号并发送至风扇控制端。
[0027]风扇可针对设备上的最优散热温度采样点进行散热，散热效果更好。本方案针对现行的方案，自动提供较适应的风扇转速，从而保证设备的电量续航，平衡风扇散热和设备电量续航的能力。
[0028]进一步，目标函数如下：
[0029]F
sped
＝f(c,t)c∈[90,10],t∈[40,200][0030]其中，F
sped
为风扇输出功率，c为设备剩余电量，t为最优散热温度采样点的当前温度，f表示在设备特定剩余电量和最优散热温度采样点特定温度下，可使设备运行最长时间的风扇转速。
[0031]运算简单，利于使用。
[0032]进一步，f函数的确定方法为：
[0033]将设备电量充电至100％，运行待散热设备并持续一定时间；设置温度序列和电量序列，针对设置的温度序列和电量序列，依次设置至少x个梯度风扇输出功率，测量设备对应的运行时长，寻找该温度序列和电量序列下能够让电池续航最长的风扇输出功率F
sped
，得到一个3维度空间的矩阵，及F
sped
＝f(c,t)c∈[90,10],t∈[40,200]的对应关系；
[0034]设定温度或者电量不变，自3维度空间矩阵中分别提取温度序列与风扇输出功率
F
sped
的2维度空间，以及电量序列与风扇输出功率F
sped
的2维度空间，所述x为正整数。
[0035]针对设置的温度序列和电量序列，获取f函数关系，操作简单，便于使用。
[0036]进一步，当待散热设备的最优散热温度采样点的温度变化率为温度序列的一个间隔，或者设备电量变化率为电量序列的一个间隔的时候，自动调整风扇转速至电池续航最长的风扇输出功率。
[0037]操作简单，利于使用。
[0038]本专利技术还提供一种风扇散热最佳控制系统，包括温度采集模块和控制模块，所述温度采集模块用于采集最优散热温度采样点的温度信号，温度采集模块的输出端与控制模块的输入端连接，所述控制模块执行本专利技术所述方法，实现风扇散热控制。
[0039]该系统可控制风扇针对设备上的最优散热温度采样点位置，进行散热，散热效果更好。同时实现对风扇功率的自动控制，保证设备散热，平衡风扇转速和设备电量续航的能力。
附图说明
[0040]图1是本专利技术风扇散热最佳控制方法的流程示意图。
具体实施方式<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种最优散热温度采样点获取方法，其特征在于，包括如下步骤：在待散热设备上设置多个温度采样点，运行待散热设备并持续一定时间,间隔采集温度采样点的温度信号；计算各个温度采样点q第j个采样间隔对应的温度信号变化的温度斜率值K
qj
，j为采样间隔序号，j为正整数，q为温度采样点的编号，q为正整数；对温度采样点q的第1个至第j个温度斜率值求和，随着采样间隔从1到j的增加，得到j个温度斜率的和值；提取每个温度采样点中j个温度斜率和值的最小值并排序，将该排序中最小的n个温度斜率和值对应的温度采样点作为最优散热温度采样点,n为正整数。2.如权利要求1所述的最优散热温度采样点获取方法，其特征在于，计算各个温度采样点相邻时间间隔对应的温度斜率值的方法如下：ΔT
qj
＝T
j+1
‑
T
j
ΔW
qj
＝W
j+1
‑
W
j
其中，K
qj
代表第q个温度采样点的第j个斜率值，ΔT
qj
表示第q个温度采样点的第j+1个时间点与第j个时间点间的温度差，ΔW
qj
表示第q个温度采样点的第j+1个时间段与第j个时间段间的时间差，j为整数且≥1。3.如权利要求1或2所述的最优散热温度采样点获取方法，其特征在于，计算得到温度采样点的F(i,j,q)的方法如下：其中，F(i,j,q)代表第q个温度采样点的第i个温度斜率值至第j个温度斜率值的和值，q表示温度采样点的序号，i，j均为采样间隔序号，m为采样间隔，表示能采样的最大次数，TP
q
表示第q个温度采样点，表示TP
q
在采样周期K1的情况下，第m次采样的温度斜率。4.一种基于权利要求1
‑
3之一所述方法的风扇散热最佳控制方法，其特征在于，包括如下步骤：安装风扇，使其朝向最优散热温度采样点；获取最优散热温度采样点的温度信号，计算最优散热温...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵文奇，
申请(专利权)人：重庆蓝岸科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：